在溫度較高的環(huán)境下，普通涂覆層會(huì)軟化或變質(zhì)，進(jìn)而失去保護(hù)效果，我們知道樹脂類的膠水在250℃以上，效能就可能降低。如果是高溫配方樹脂，也很難在超過(guò)400℃的條件下使用。但光纖包層和芯通常是不同折射率的石英材料，恰好這兩種石英材料的適用溫度又較高，工程師們會(huì)將光纖布置在溫度較高的地方，此時(shí)涂覆層的機(jī)械強(qiáng)度就可能降低。在這些惡劣的環(huán)境中，震動(dòng)，氣流，水壓，油霧，鹽霧等會(huì)使光纖容易破損從而斷裂失效。問(wèn)題在于，就是這些環(huán)境惡劣的地方，施工和維修都變得極其困難。因此在高溫環(huán)境下，樹脂類涂覆層可能并不是很好的選擇。

第二個(gè)問(wèn)題就是低溫，上文講到，高溫會(huì)使膠失效，同樣的，低溫也會(huì)。在較低的溫度下，例如零下30℃，這個(gè)溫度通常是我國(guó)北方冬季夜晚的溫度。工程師通常利用地下敷設(shè)的方式來(lái)降低這種影響。由于低溫的存在，樹脂材料或聚合物往往變得很脆，結(jié)合石英本身脆性的增加，光纖更加容易破碎。現(xiàn)代通信光纜內(nèi)部多層緩沖裝置，在低溫下也具有較好的性能，但問(wèn)題是分布式傳感類的光纖，需要暴露在環(huán)境中，感知環(huán)境的變化，所以更加容易破裂。

第三個(gè)問(wèn)題是和使用目的有關(guān)，通信類光纖如SMF-9/125放在鎧纜里面，但如果是光纖傳感，將光纖固定到基材板上，光纖表面處理后會(huì)更加合適。光纖包層外部進(jìn)行金屬化處理，鍍相應(yīng)的金屬材料，可以對(duì)光纖進(jìn)行保護(hù)，然后用焊接直接把光纖固定在被測(cè)量基板上，對(duì)實(shí)際應(yīng)用而言，是有幫助的。

鍍層材料的選擇，準(zhǔn)確的說(shuō)來(lái)，是鍍層材料的彈性模量，熱膨脹系數(shù)等參數(shù)對(duì)光纖本身造成影響。對(duì)于常見(jiàn)的鎳鍍層，隨著彈性模量的增大，被鍍后的光纖靈敏度有下降的趨勢(shì)，對(duì)泊松比系數(shù)而言，泊松比增大，靈敏度增大。熱膨脹系數(shù)越大的金屬，靈敏度和形變就越大。這幾個(gè)因素通常相互制約影響。通常選擇鎳、鋁、銅、金等金屬進(jìn)行表面鍍層。

我司提供有鍍鋁，鍍銅，鍍金光纖產(chǎn)品。其擁有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度和柔韌性；并且能耐受極端高低溫環(huán)境（-273-700℃），是高溫、真空和惡劣環(huán)境下優(yōu)秀的解決方案。

這幾種金屬具有典型的延展性和合適的熱膨脹系數(shù)。

化學(xué)鍍是Z基礎(chǔ)的工藝，其基本流程如下：

通常光纖表面是涂敷了丙烯酸酯或聚酰亞胺等聚合物涂層的。在進(jìn)行化學(xué)鍍前應(yīng)該將其去除，通常的方式是使用機(jī)械剝離，如光纖鉗等將涂覆層去除，但這種方式，容易損傷光纖表面，在應(yīng)用時(shí)就會(huì)出問(wèn)題。另一種就是使用溶劑。化學(xué)鍍是金屬離子逐漸在光纖表面層積的過(guò)程，當(dāng)光纖表面本身不平時(shí)，化學(xué)鍍層將會(huì)放大這種缺陷，所以我們常使用溶劑來(lái)去除涂覆層。

表面清潔常使用無(wú)水乙醇，用乙醇浸泡，然后去離子水沖洗，沖洗后干燥備用。

粗化的作用是增加基體表面與金屬鍍層的結(jié)合力，石英表面完整的硅氧四面體結(jié)構(gòu)中斷，但由于這種不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)會(huì)使表面形成水膜，后面的熱處理工藝就比較重要了。

敏化是處理非金屬表面，將裸光纖浸沒(méi)在酸性敏化液中，放置，敏化液的反應(yīng)物吸附在光纖表面。

活化步驟和敏化配合使用，形成化學(xué)鍍層金屬的結(jié)晶核心。

光纖表面檢測(cè)設(shè)備，化學(xué)鍍后的光纖可以使用SEM電鏡進(jìn)行檢測(cè)。

掃描電鏡外觀

鍍層處理后光纖

從電鏡圖中可以觀察到鍍層處理后的光纖的表面形貌，包括粗糙程度，損傷劃痕，相對(duì)厚度等，鍍層均勻度，由于金屬本身的種類不同，反射光澤等也不太相同。

  另一個(gè)重要的指標(biāo)就是光纖抗拉強(qiáng)度檢測(cè)，金屬鍍層表面質(zhì)量、厚度、金屬種類及其與光纖的結(jié)合情況，是影響光纖機(jī)械強(qiáng)度的重要因素，當(dāng)鍍層表面凹凸不平，裂紋、斷層等缺陷存在時(shí)，表面鍍層容易應(yīng)力集中，應(yīng)力集中導(dǎo)致先期裂紋，加劇應(yīng)力集中點(diǎn)轉(zhuǎn)移，Zhou導(dǎo)致斷裂。我們可以使用光纖拉伸試驗(yàn)裝置，來(lái)測(cè)量光纖的實(shí)際抗拉強(qiáng)度。

光纖拉伸試驗(yàn)機(jī)

上圖就是光纖拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)，通常150微米的鍍銅光纖，能承受13N的拉力。

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（聲明：本文部分圖表參考自CNKI或SPIE數(shù)據(jù)庫(kù)論文，期刊卷及DOI編號(hào)都已在引用部分標(biāo)出；本公司可提供金屬鍍層光纖，配合各種工程實(shí)踐研究，價(jià)格優(yōu)惠，性能優(yōu)異，如有需要，歡迎采購(gòu)！）